丁二烯生产中自聚物对设备的堵塞和对策分析

丁二烯生产中自聚物对设备的堵塞和对策分析

俞树才

中国石油兰州石化分公司 甘肃省兰州市 730060

摘要：丁二烯属于容易自聚的热敏性物质，采用乙腈法进行丁二烯抽提期间，除了ACD回收塔与再生塔，其他的塔系都可能会因为出现自聚物而发生设备堵塞的问题，严重影响设备的正常运行，生产工作的正常实施也会受到一定制约。因此在丁二烯生产期间应该重点分析自聚物的设备堵塞问题，采用相应的措施、手段预防堵塞现象所带来的影响，使得生产工作能够顺利、正常的实施。

关键词：丁二烯生产；自聚物；设备；堵塞；对策

丁二烯生产期间为了规避预防自聚物所引发的设备堵塞问题，应系统化研究分析设备堵塞的特点、规律和实际情况，采用针对性的方式解决和应对问题，确保不会在自聚物的影响下发生设备堵塞的现象，为顺利进行生产工作夯实基础。

1 丁二烯生产中自聚物对设备的堵塞

在丁二烯的生产过程中，经常会有橡胶状态的自聚物，导致设备堵塞，此类自聚物是很多线形高分子、很少的低交联度高分子自聚物所组合而成，弹性大、强度高，出现在塔系统中，导致塔进料板下部分受到堵塞，在清理的过程中可以发现有橡胶状态的自聚物。与此同时，还可能会有海绵状态的自聚物，其具有质地松软的特点，有着一定的弹性，经常出现在萃取精馏系统，主要是在丁二烯提取的生产中塔板部分、再沸器部分容易堵塞，整体设备、系统的良好运行都可能会受到一定程度的影响，不能确保生产的效果、质量。

2 丁二烯生产中自聚物对设备堵塞的防治对策

为避免自聚物出现导致设备出现堵塞现象影响运行安全性和稳定性，应该合理使用防治措施，避免影响设备的寿命、安全性。

2.1 去除酸性物质

副产物裂解之前、回收丁二烯进入到脱C₃塔以前，应该使用碱洗的方式、水洗的方式等实现预处理的目的，尽可能的将其中酸性物质去除，在最大程度上减少酸性物质含量的情况下，预防出现自聚物，规避设备堵塞的问题。

2.2 装置设备的合理处理

所应用的装置设备必须要具备一定的密封性、可靠性，不可以有空气进入其中，尽可能降低氧气进入的几率。在装置设备处理的工作中可通过99.9%高纯度的氮气进行处理，含氧量应该控制在10ppm之内，采用氮气置换处理方式以后，应进行萃取精馏系统的严格处置，将其含氧量维持在0.5%之内。与此同时，对于丁二烯的精制操作系统来讲，也需要保证氧气的含量控制为0.3%之内，水洗塔所使用的洗涤水，需要使用蒸汽冷凝水或者是脱氧水，将其中的氧气含量减少到0.03pm以下，通过装置设备的有效处理规避设备堵塞的风险隐患。另外，对于丁二烯的精制装置设备来讲，在开车之前必须要进行检查，如果有铁锈要及时取出，通过5.5%左右的脱氧亚硝酸钠溶液在零上65摄氏度的环境中循环一天到两天，取出装置设备中所残留的氧气、器械壁部位置的吸附氧，对于可能存留的端机自聚物，也可以破坏其活性中心，同时还能起到设备表面的钝化作用^[1]。

2.3 萃取精馏系统的处理

这个系统中所应用的溶剂ACN中必须要含有相应的水分，以此减少精馏塔方面的塔釜部分温度，而且其中含有水分还能起到丁二烯自聚方面的良好抑制作用。但是，如果含水量超出11%，将会导致自聚抑制作用受到影响，因此，需要结合设备和系统的情况，尽可能将含水量维持在7%左右，保证操作效果的提升。另外，在整体系统中，循环ACN还需要利用连续再生的方式，消除乙酸部分、二聚物部分、无机盐部分，预防丁二烯自聚的问题。

2.4 应用阻聚剂预防设备堵塞

为避免出现设备堵塞的问题，可以在萃取蒸馏、精制的相关系统中设置阻聚剂成分，起到自聚物的活性中心阻止作用、破坏作用，据调查，此类方式是有效预防、控制设备堵塞的有效措施，例如：在萃取精馏的相关系统中，添加将蒸汽冷凝水作为主要成分所配置的亚硝酸钠阻聚剂，浓度控制在200ppm以上，可以起到良好的阻聚效果，但是如果浓度不足，就要及时性的补充添加，以免影响设备的良好应用、系统的高效化运行。当前我国已经有部分企业开始使用亚硝酸钠、二叔丁基氢醌相互混合配置复合类型的阻聚剂，不仅有着一定的阻聚效果，还能起到脱氧的良好作用，和单纯使用亚硝酸钠的方式相比预防设备堵塞的效果好很多^[2]。

2.5 做好贮存管理工作

如果丁二烯的纯度较高，就要尽可能预防长时间的贮存，如果是将丁二烯当做原材料的合成橡胶生产厂家，可以在聚合车间中直接输送新鲜的丁二烯，如若贮存，就要在进入罐体之前采用冷冻水进行冷却处理，将温度控制在25摄氏度之内，罐体中的氧气含量维持在0.3%之内，液相的含量也必须要在每升6毫克以内，然后在其中设置40ppm的阻聚剂，确保贮存的效果。还需注意，丁二烯在使用之前需要蒸馏处理，以免影响使用的效果。

2.6 合理应用先进的工艺措施

为有效预防出现设备堵塞的问题，在生产的过程中应着重改进工艺措施，保证工艺条件的合理性。对于装置设备之内的每个塔系，都需运用低压操作方式、低温操作方式，萃取蒸馏的相关系统，如果是双塔流程，就要将其改变成为三塔的流程。对于丁二烯的脱重塔来讲，顶部位置的冷凝器设备，需要有着一定的过冷作用，将回流液体的温度维持在30摄氏度之内，如果使用的是先脱重后脱轻的方式，就要将塔釜的温度控制在35摄氏度之内。无论是脱轻方面还是脱重方面，塔釜部分的再沸器，都必须要使用蒸汽冷凝水进行加热处理，以免出现局部位置过热的现象，将塔釜部分和再沸器设备之间互相连接，将多次循环转变成为一次循环，所有的设备和管道都必须进行保温处理，避免受到太阳的直接照射

^[3]。

2.7 做好设备的处理工作

丁二烯生产设备设计的环节中就要避免存在死角或者是静止点，主要因为死角位置的丁二烯不容易进行更新，可能会生成过氧化物自聚物，导致设备堵塞，因此，应该避免有死角，利用热旁通的方式进行塔顶压力的控制，物料进入和出去的地方都应该设置在罐体两端区域。如果设备的内部已经生成了丁二烯自聚物，就要立刻清理处理，不能有等待的现象，清理干净的情况下继续生产，如果清洗不方便，可使用气焊枪进行自聚物的处置，或者是通过亚硝酸钠溶液浸泡一天到两天，这样可以及时取出其中的自聚物，避免设备堵塞。

结语：

综上所述，近年来在丁二烯生产的过程中经常会因为自聚物的生成堵塞设备，导致设备的正常运转、良好应用受到一定的不利影响。因此，在丁二烯生产的各个阶段都应该重视自聚物生成状况的分析研究，强化工艺的改进力度，合理处理机械设备，严格进行设备的管理、材料的管理，预防自聚物的生成，在出现自聚物之后也要及时处理，避免堵塞设备，保证正常生产。

参考文献：

[1]张春海. 如何预防在丁苯橡胶工艺中丁二烯自聚物的形成[J]. 百科论坛电子杂志,2020，11(7):120-121.

[2]陈华锋,高久奇,丰光辉. 顺丁橡胶生产中防自聚方法比较[J]. 辽宁化工,2020,49(10):1317-1319.

[3]陈国勇,靳柏林,程鹏,等. 如何预防在丁苯橡胶工艺中丁二烯自聚物的形成[J]. 化工管理,2017，23(14):26-28.

俞树才（1985-），男，汉族，籍贯：甘肃皋兰，助理工程师，

学历：本科，单位：中国石油兰州石化分公司，研究方向：石油化工